ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ПЛАЗМОВИХ ПОКРИТТІВ ЗАСТОСУВАННЯМ НАНОСТРУКТУРНИХ КОМПОНЕНТІВ

Анотація

У статті розглянуто актуальну проблему підвищення зносостійкості плазмово напилених покриттів шляхом модифікування вихідних порошкових матеріалів наноструктурними компонентами. Разом із тим експлуатаційні властивості плазмових покриттів значною мірою залежать від структури сформованого шару, пористості, фазового складу та рівномірності розподілу зміцнювальних компонентів. Одним із перспективних напрямів удосконалення технології є введення нанодисперсних добавок, здатних суттєво впливати на процеси формування мікроструктури покриттів і підвищувати їх механічні та триботехнічні характеристики. Метою дослідження було визначення впливу нанодисперсного оксиду алюмінію Al2O3 на структуру, мікротвердість та зносостійкість плазмових покриттів, сформованих із самофлюсівного порошку ПС-12НВК-01 системи Ni–Cr–B–Si–C. Для модифікування використовували нанопорошок Al2O3 із розміром частинок 50–70 нм, отриманий кріохімічним методом. Підготовку композиційних порошків здійснювали методом механохімічного легування в планетарному млині. Плазмове напилення виконували в режимі генерації ламінарного плазмового струменя, що забезпечувало зниження окислення частинок під час переносу в плазмі та сприяло стабільному формуванню покриття. Експериментально встановлено, що введення нанодисперсного Al2O3 у кількості 0,1–5 мас.% суттєво впливає на формування структури покриття та його експлуатаційні характеристики. Термічне оплавлення при температурі 1050 °С забезпечує ущільнення шару та підвищення мікротвердості. Найбільш ефективним виявився вміст нанодобавки 0,2 мас.% Al2O3, при якому спостерігається максимальне зростання мікротвердості та зносостійкості. Підвищення концентрації нанопорошку до 1,5–5 мас.% призводить до збільшення пористості, об’єднання пор по межах зерен та створення умов для утворення мікротріщин, що негативно впливає на цілісність покриття. Отримані результати підтверджують доцільність застосування наноструктурних компонентів як ефективного способу підвищення зносостійкості плазмових покриттів.